[发明专利]一种聚己内酯基聚酰胺复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料领域，提供了一种聚己内酯基聚酰胺复合材料及其制备方法。本发明将ε‑己内酯、醇类封端剂和锡类催化剂混合后，进行预聚反应，得到ε‑己内酯预聚物；将己内酰胺、酸性封端剂和水混合后进行聚合反应，得到己内酰胺预聚物；然后将ε‑己内酯预聚物、己内酰胺预聚物和催化剂混合后进行共聚反应，得到聚己内酯基聚酰胺复合材料。本发明制备得到的聚己内酯基聚酰胺复合材料具有熔点适宜、低聚物含量低、拉伸强度和断裂伸长率高的特点，实施例结果表明，聚己内酯基聚酰胺复合材料的熔点为80～200℃，低聚物的质量含量为1.27％～3.56％，拉伸强度为38MPa～60MPa，断裂伸长率为1270％～1890％。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种聚己内酯基聚酰胺复合材料及其制备方法。

背景技术

聚己内酯因其良好的生物相容性、生物降解性被广泛应用于可降解塑料、组织工程器件、药物包装及载体、绿色涂料、环保型热熔胶等领域，也是目前最具开发前景之一的环境友好型材料，然而聚己内酯的熔点在59℃～60℃左右，较低的熔点极大地限制了材料的应用范围。而且传统的聚己内酯制备过程中会因链段的“回咬”，不可避免的产生一些环状或线状的低聚物，这些低聚物的存在，不仅会使材料带有难闻的气味，而且会影响材料的力学性能。

发明内容

本发明提供了一种聚己内酯基聚酰胺复合材料及其制备方法，本发明提供的方法制备得到的聚己内酯基聚酰胺复合材料中低聚物含量少，力学性能较好，且聚己内酯基聚酰胺复合材料熔点适宜，熔点为141～181℃。

本发明提供了一种聚己内酯基聚酰胺复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将ε-己内酯、醇类封端剂和锡类催化剂混合后，进行预聚反应，得到ε-己内酯预聚物；

(2)将己内酰胺、酸性封端剂和水混合后进行聚合反应，得到己内酰胺预聚物；

所述步骤(1)和步骤(2)没有时间先后顺序；

(3)将ε-己内酯预聚物、己内酰胺预聚物和催化剂混合后进行共聚反应，得到聚己内酯基聚酰胺复合材料；

所述催化剂为钛酸正丁酯和/或三氧化二锑；

所述ε-己内酯预聚物和己内酰胺预聚物的质量比为1～9:1～9；

所述共聚反应的温度为100～250℃，时间为2h～16h。

优选的，所述步骤(1)中醇类封端剂包括乙醇、乙二醇、甲醇、丙三醇和硅醇中的一种或多种；

所述步骤(1)中锡类催化剂包括锡、甲基三氯化锡、四氯化锡、二氯化锡、二甲基二氯化锡、苯基三氯化锡、二苯基二氯化锡、三甲基氯化锡、辛酸亚锡、二丁基二氯化锡、二苯基氧化锡、丁基三氯化锡、三丁基氧化锡、三甲基锡、四苯基锡、三正丁基叠氮化锡、六正丁基锡、双(二丁基氯锡(IV))氧化物、六甲基二锡、六苯基二锡、三丁基氢化锡、三丁基乙烯基锡、三甲基溴化锡、四乙基锡、三乙基溴化锡、三丁基碘化锡和(二甲基胺)三甲基锡(IV)中的一种或多种。

优选的，所述步骤(1)中ε-己内酯、醇类封端剂和锡类催化剂的质量比为100:0.5～1:0.001～5。

优选的，所述步骤(1)预聚反应的反应温度为120～220℃，时间为2h～8h。

优选的，所述步骤(1)得到的ε-己内酯预聚物的重均分子量为500～5000。

优选的，所述步骤(2)中酸性封端剂包括己二酸、癸二酸、马来酸、呋喃二甲酸和对苯二甲酸中的一种或多种。

优选的，所述步骤(2)中己内酰胺、酸性封端剂和水的质量比为100:5～10:1～2。

优选的，所述步骤(2)中聚合反应的温度为220～240℃，时间为4～16h。